关于前沿研究融入电动力学课程教学的探索

电动力学是一门研究电磁场规律的重要课程,其抽象的理论和繁杂的数学推导让学生很难理解和掌握,同时传统的教学内容和教学手段很难调动学生的学习兴趣.通过将前沿研究与经典教学内容有机结合,并以MATLAB,COMSOL等科研软件作为辅助教学工具,将抽象的物理概念可视化,实现教学内容和教学手段与时俱进.此举不仅可以激发学生学习兴...     

Mathematica辅助探究高中物理力学问题的教学研究

物理力学是学生学习物理学的基石,但对于高中学生来说,他们的动态抽象能力有待提高,理解物体受力与运动之间的联系存在困难.通过使用Mathematica(MMA)科学计算软件的主要功能解决高中物理力学中的相关问题：二维碰撞问题;三维运动轨迹模拟,从而展现MMA科学计算软件在高中物理教学中的优势,并简要阐述了在一线教学中使用该软件的相关策略,说明一线教师在教学中应用该软件能够有效地帮助学生解决高中力学中的动态运动问题,培养学生的物理学科核心素养.     

基于社交网络平台自主学习核科学知识的科普化教学 研究与实践

核科学知识的普及化教育是大学物理教学之外的延伸教学, 有益于提高学生的核科学素养. 核科学技 术的理论基础较为简单, 适合于进行不受时间和地点约束的基于社交网络平台的“ 自主学习+在线讨论”的教学形 式. 本工作依托社交软件 QQ群平台, 针对我院物理类一、 二年级研究生, 开展了核科学知识的在线学习. 通过定期 分阶段发放核科学教学材料, 指导学生进行自主学习; 通过碎片式知识点的概括和讲解, 组织学生开展在线讨论, 活跃学习氛围; 及时在线解答学生的疑问, 提高学生的学习效率. 通过时间、 地点灵活的在线教学, 提高了学生的核 科学认知水平     

概念测试题对同伴教学法的影响

哈佛大学 Eric M azur 创立的同伴教学法通过概念测试题引导学生进行自主与合作学习,促进了师生和学生间的互动,有效提高了教学效果。本文借助教学互动系统,在本科物理类基础课程中引入同伴教学法,探讨概念测试题对于教学效果的影响。结果表明课程设计中根据授课对象的知识结构等特点设置难易程度适中的概念测试题,可以有效检测学生对于物理概念的掌握程度、激发学生自主与合作学习的积极性、提高课堂效率和教学效果。     

关于初中物理力学中几个易混点的辨析

力学是学生初中物理学习的难点, 学生对力学的一些概念感到似是而非, 觉得力学难学. 通过对学生 刚接触力学时最感到困惑不解的几个易混点的辨析能够让学生豁然开朗, 有助于学生克服对物理学习的畏难情 绪     

基于建构主义的科技与人文融合性公共课教学设计

基于建构主义理论,对高校科技与人文融合性公共课进行了教学设计.以建立科技与人文融合的概念,培养多学科交叉融合的思维为目标,从教学目标分析、学生分析、学习内容分析、情境创设、信息资源设计、自主学习设计、强化训练设计及学习评价设计等8个方面入手,对物理与文化为代表的科技与人文性公共课进行了教学设计.立足于物理与文化基础知识的理解,重点讨论二者之间的平行性及相互联系,通过多种手段创设不同思维碰撞的情境,从而使学生切实地感受跨专业学科知识领域,充分理解科技与人文的联系,建立相互融合的概念.     

如何提高《力学》课堂教学效果的探析

学生由中学进入大学学习方法和思维方法的转变很重要．力学是物理学专业的第一门基础课,占有很重要的地位,因此如何提高力学的教学效果通过力学教学培养学生的学习能力和思维方法,从而为后继课程的学习打下基础,是力学教学特别重视的问题．下面结合作者的教学实践分析如何提高课堂教学效果,培养学生的学习能力和思维方法．     

物理专业本科生自主学习能力培养的课堂教学模式实践探索

阐述了本科物理教学中培养大学生自主学习能力的重要性。同时为自主学习能力培养的新型的教学模式提出了五步流程。进一步以力学课程中的功能原理为案例进行了自主学习的课堂教学模式的实践探索。实践表明,新型的课堂教学模式的五步流程在培养本科生的自主学习中取得了一定成效。学生自主学习的意识和能力都得到明显提升,为其终身学习奠定了基础。     

大学物理理论教学与Matlab/Simulink仿真技术结合的教学探讨

研究了Matlab/Simulink软件在大学物理理论教学中的应用,以典型力学和热学知识点为案例,分析了如何演算物理公式并图形化呈现物理原理的方式,且讨论了仿真在大学物理中的注意事项。得出事项包括:需要更新教师教学观念并优化教学过程,应仿真演示物理原理与生活以及工程技术结合,应采用简单易学的编程语言完成仿真,应在班级微信群等发送给学生理论与仿真预习与复习重点。教学改革结论为:教学理念上学生参与成为重要组成部分,教学手段上仿真软件的使用是特色,教学方法强调网络敦促学生学习。     

初中物理力学中概念图的教学设计与应用

针对物理课程的特点.结合当前教学现状及教学改革的要求,对力学的概念图进行设计.以转变学生的学习方式,培养学生发散思维和创新能力. 概念是物理学科的基础和精髓,概念也是思维过程的核心.     

基于Emu8086仿真的微机原理及接口技术教学整合的实践与探索简

探讨了将Emu8086仿真技术与微机原理、接口技术课程教学有机结合。运用“主体一主导”的教学设计理念,合理利用EmuS086仿真软件进行设计教学,使学生直观、形象地理解微机结构及接口的工作原理和过程,提高学生的学习兴趣,激发学生的创造性和能动性,培养学生整体设计和开发能力,实现教学方式的转变。     

D2钢系列涂层磨损性能的数值模拟

采用真空离子镀的方式在AISI D2钢基体上制备渗N,TiN及复合涂层,并采用模拟和实验的方法研究涂层的磨损性能.将Archard经典粘着磨损模型离散化后用Fortran子程序的形式嵌入到商业化的有限元软件中,以求解接触摩擦过程中接触区每个节点或单元的磨损深度,定量分析了基体及三种涂层的磨损深度.研究结果表明,复合涂层具有最优耐磨性能.实验结果与模拟结果相符合. 关键词： 磨损 数值模拟 渗N TiN     

高中生物理问题解决中错误类型及成因的实证研究

分析学生物理问题解决过程中的错误类型及成因有助于改进物理问题解决教学、提高学生物理问题解决能力.学生在解决物理问题时主要的错误类型可分为理解性错误、思维性错误和数学性错误3类,运用自制《学生物理错题错因反思单》展开的实证研究表明,学生的主要错因依次为"不理解概念、规律""运算错误""不理解题意""缺乏解题方法"等,且不同分数段的学生错因分布特点不同.因此,教学中要及时了解学情,科学进行学法指导;重视过程,扎实搞好物理概念、规律教学;深度研讨,切实进行审题方法训练;数理结合,灵活培养数理逻辑思维能力.     

基于SPH方法的弹丸侵彻仿真分析

借助于SPH数值仿真算法,对弹丸侵彻钢板问题进行了专门研究。研究中采用SPH算法和有限元算法对比分析的方式,对两种不同速度条件下的侵彻问题做了仿真分析。分析完成后从物理现象和时程曲线角度对不同条件下的结果做了对比分析,发现:两种算法都能够用来分析侵彻问题,并且在对速度分析上的结果及其变化规律具有一致性;但是,SPH算法比有限元方法更能真实的反映侵彻过程中物料飞溅的物理现象,其中伴随冲击速度的增大,物料飞溅程度和薄板变形增大。     

大学物理随堂教学效果评价实用方法

当前的线上教学暴露出在线教学的形成性评价亟需完善等问题,学生课前预习和课上学习的情况不能得到及时反馈,阻碍了教师针对性教学和学生自主学习.本文提出一套随堂教学效果评价实用方法.通过设计客观合理的课前、课后测试卷,借助“雨课堂”在线平台进行简便高效的随堂测试,帮助教师及时掌握每位学生的预习和课上学习效果,从而有助于教师在课上、课后的针对性教学.同时也帮助学生及时发现各自预习和课上学习的不足,有利于学生针对性地听讲和复习,激发自主学习的动力.     

大学物理蕴含的科学思维方法在实战训练中的体现

大学物理课程不但要向学员传授物理知识和构建学员对客观物质世界的认识,更要培养学员的科学思维.在现代信息化战争条件下,大学物理蕴含的科学思维方法可以在部队实战训练中发挥重要作用.通过讨论分析,尊重科学事实思维、理想化思维、分解与组合相结合思维、处理问题能力比掌握知识本身重要等科学思维方法在部队实战训练中的应用,说明通过大学物理学习来提高学员的科学思维,并加强科学思维在部队实战训练中的指导作用,将使得实战训练更加科学和有效.     

一种用于光机热集成分析的新方法——干涉图插值法

Zernike多项式是光机热集成分析中实现光、机、热各分析软件之间数据传递的重要工具。许多光学元件表面形状并不满足Zernike多项式的正交性条件，使有限元分析不能精确拟合光学元件表面变形及变形产生的各项像差。讨论影响Zernike正交性的几个因素，详细介绍将有限元分析得到的光学表面变形数据导入光学分析软件的一种新方法——干涉图插值法。该方法避开Zernike多项式拟合，在去除镜面刚体位移后将镜面畸变精确地表示成干涉图数据，直接生成数据接口。     

Improving Learner-Computer Interaction through Intelligent Learning Material Delivery Using Instructional Design Modeling

This paper describes an innovative and sophisticated approach for improving learner-computer interaction in the tutoring of Java programming through the delivery of adequate learning material to learners. To achieve this, an instructional theory and intelligent techniques are combined, namely the Component Display Theory along with content-based filtering and multiple-criteria decision analysis, with the intention of providing personalized learning material and thus, improving student interaction. Until now, the majority of the research efforts mainly focus on adapting the presentation of learning material based on students’ characteristics. As such, there is free space for researching issues like delivering the appropriate type of learning material, in order to maintain the pedagogical affordance of the educational software. The blending of instructional design theories and sophisticated techniques can offer a more personalized and adaptive learning experience to learners of computer programming. The paper presents a fully operating intelligent educational software. It merges pedagogical and technological approaches for sophisticated learning material delivery to students. Moreover, it was used by undergraduate university students to learn Java programming for a semester during the COVID-19 lockdown. The findings of the evaluation showed that the presented way for delivering the Java learning material surpassed other approaches incorporating merely instructional models or intelligent tools, in terms of satisfaction and knowledge acquisition.     

Modeling the heat transfer problem for the novel combined cryosurgery and hyperthermia system

A multidimensional, finite element analysis (FEA) for the freezing, holding, rewarming and heating processes of biological tissues during the cryosurgery process of the new Combined Cryosurgery/Hyperthermia System is presented to theoretically test its validity. The tissues are treated as nonideal materials freezing over a temperature range, and the thermophysical properties of which are temperature dependent. The enthalpy method is applied to solve the highly nonlinear problem. It was found that when the same boundary condition and the same target tissue presented, the novel Cryosurgery/Hyperthermia System could supply the target tissue an approximative cooling rate, a much lower minimal temperature, a much greater warming rate, and a much greater thermal gradients compared with that of the simplified Endocare system. The numerical simulation indicates that the novel combined cryosurgery and hyperthermia system can provide an excellent curative effect in the corresponding cryotherapy. And the most attractive feature of this FEA framework is that it can be easily mastered by the surgeon without in-depth theory of heat transfer to analyze the cryosurgery process beforehand due to the friendly GUI (graphical user interface) of Ansys software.     

核心素养下多情境构建物理概念的教学研究——以“认识守恒量”为例

高中物理核心素养导向下,有效认识物理概念是落实构建物理观念的重要环节.通过多情境化的教学途径,在多角度、多层面地构建物理概念的过程中知道构建这个概念的缘由,有效地实现前概念向科学概念转变.既有助于学生对物理概念的有效构建,又有利于学生对概念的深度理解,还可以助力学生对物理规律和科学思维方法的掌握,达到培养学科核心素养的目的.